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1、毕业设计（论文）题 目基于PLC的搅拌机控制系统的设计 系 （院）电气工程系专 业电气工程与自动化班 级2010级4班学生姓名袁树帅学 号指导教师赵娟职 称讲 师二一四年六月二十日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 二一四年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使
2、用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一四年 月 日村民建房委员会应建立村级农房建设质量安全监督制度和巡查制度，选聘有责任心和具有一定施工技术常识的村民作为义务巡查监督员，开展经常性的巡查和督查。滨州学院本科毕业设计（论文）基于PLC的搅拌机控制系统的设计摘 要液体搅拌已成为现代工厂中必不可少的环节，以往的搅拌
3、机都是由继电器控制的，其系统较为复杂，响应速度缓慢。基于PLC控制技术的飞速发展，用软件就可以取代继电器系统中的触点和接线，因此，选用PLC对搅拌机的控制系统进行设计。 本设计主要采用PLC控制技术实现对液体搅拌系统的自动控制。首先设计系统的工艺流程，根据工艺流程进行硬件配置，主要包括PLC、电动机、电磁阀、泵、液位变送器等元件的选型。然后对控制系统的主电路、控制电路进行设计，从而达到控制要求。最后根据控制要求进行软件设计，通过液位变送器将采集到的现场液位高度传送给PLC，并由PLC对现场数据逻辑处理后，发出相应的控制指令，完成系统的自动控制。该设计在保证其功能的前提下，对其结构进行了尽量的简
4、化，从而达到降低制造成本和维护成本的目的。关键字：PLC, 液体搅拌，控制系统，自动控制 The design of the Mixer Control System based on PLCAbstract Liquid mixing has become an indispensable part of the modern factories, past mixer is controlled by relay, the system is more complicated, the speed of response is slow. Based on the rapid develo
5、pment of PLC control technology, using the software can replace the contact and connection in relay system, therefore, this article chooses PLC to design the control system of mixer. This design mainly uses the PLC control technology to realize automatic control of liquid mixing system. Firstly, des
6、igning process of the system which can determine the hardware configuration , mainly including PLC, motor, solenoid valve, pump, liquid level transmitter components selection, etc. Then so as to achieve the requirements of the control, designing the control system of main circuit, control circuit. A
7、t last, according to the control requirements for software design, through the liquid level transmitter will be collected the water height transmitted to PLC, and after processing by PLC to field data logic, a corresponding control instruction, complete the automatic control system. The design under
8、 the premise of function, try to achieve aim of lowering costs manufacturing and maintenance, thereby simplify the structure of system.Keywords: PLC, Liquid mixing, Control system, automatic controlI目 录第一章 绪论11.1 设计背景11.2 研究目的与意义2第二章 搅拌机控制系统总体方案设计32.1 控制系统的简介32.1.1 控制方式的确定32.1.2 控制系统的优点42.1.3 控制系统的组
9、成42.2 系统设计内容及需求分析52.2.1 系统设计内容52.2.2 系统需求分析62.3 系统设计的基本步骤6第三章 控制系统的硬件设计73.1 系统的工艺流程设计73.2 PLC的工作原理73.3 硬件模块的设计93.3.1 可编程控制器的选用93.3.2 液位变送器的选用123.3.3 电磁阀的选用133.4 系统主电路的设计143.5 系统控制回路的设计16第四章 系统的软件设计174.1 程序设计思想174.2 系统初始化程序及主程序设计174.3 报警电路程序的设计184.4 断电保护程序的设计194.5 系统控制过程分析20第五章 总 结21参考文献22谢 辞23附 录24
10、滨州学院本科毕业设计（论文）第一章 绪论 目前，我国的液体搅拌系统大部分采用传统的继电器进行控制，这种方法耗能大、浪费大、搅拌效果不好，给工厂浪费很多资金，同时噪声污染也很严重。随着计算机技术的飞速发展，生产厂家对生产的自动化水平有了更高的要求，因此，对搅拌系统应该加以改进。基于PLC的搅拌机控制系统可以灵活的根据液体的不同而进行混料，从而达到节能环保目的。1.1 设计背景在生产第一线有着各种各样的自动加工系统，其中液体混合加工就是最为常见的一种。在工艺加工最初，把多种原料在合适的时间和条件下进行顺序加工，一直都是在人监控或操作下进行的。随着经济的发展和社会的进步，各种工业自动化的不断升级，对
11、于工人的素质要求也逐渐提高。从20世纪20年代开始，人们就把各种继电器、定时器、接触器及其触点按照一定的逻辑关系连接起来组成控制系统来控制各种生产设备，这就是大家所熟悉的传统继电器控制系统。由于它结构简单、容易掌握、价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面比较广，在工业控制领域中也一直占主导地位。但是继电器控制系统有明显的缺点：设备体积大、功能少、动作速度慢、可靠性差，难以实现较复杂的控制。又因其是靠硬连线逻辑构成的系统，接线比较复杂，当生产工艺改变时，原有的接线和控制盘就会更换，所以通用性和灵活性比较差。1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM）提出了公开招标方案，设想将继
12、电器便于使用和计算机技术功能完备、灵活的特点相结合，生产一种面向过程，面向问题的工业通用控制器。其主要目的在于简化计算机编程方法和程序输入方式，使人们不必花费大量的精力进行计算机编程，也能像继电器那样方便的使用。这个方案首先得到了美国数字设备（DEC）公司的积极响应，并中标。该公司于1969年研制出了第一台符合招标要求的工业控制器，命名为可编程逻辑控制器，简称PLC，并在GM公司的汽车自动装配线上实验获得了成功。随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到增强，产品得到飞速发展。由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点，备受国内外工程技术人员
13、和工业界厂商的极大关注，生产PLC的厂家云起1。1.2研究目的与意义 以往采用传统的继电器控制液体搅拌系统，使用硬件连接电器多，可靠性差，自动化程度不高，为了克服上述缺点，目前采用先进控制器对传统的继电器控制进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为生产提供了更可靠的保障。基于PLC的搅拌机控制系统具有混合精确高、效率高、控制可靠等特点，它避免了人工在恶劣的工作现场操作，降低了危险系数。同时提高了企业生产和管理的自动化水平，减少了人员的使用，减轻了员工的劳动强度，提高了人员的使用效率，在某些工作环境恶劣的行业中得到了广泛的应用，具有良好的经济和社会效益。 在化工、食品加工等行业的生产过
14、程中，液体搅拌是十分重要也是必不可少的环节，液体搅拌的关键部分是保证混料过程中原料的准确性和比例以及保证原料的充分混合。现场采用计算机控制，尽管可以达到控制精度，但成本高，对工作环境要求比较高，对现场操作人员的要求也高。采用可编程序控制器实现液体搅拌控制，不但可以对液体搅拌过程的各个环节精确控制，而且大大降低成本，可直接应用于工业现场，对现场操作人员的要求也不是很高。该液体搅拌系统采用基于PLC的控制系统来取代继电器构成的控制系统，采用模块化结构，具有良好的可移植性和维护性的特点，对企业提高自动化管理水平具有很大的帮助。在此同时也提高了工作效率和生产线的使用寿命，减少了企业生产质量的波动，因此
15、具有广阔的发展前景。液体搅拌控制系统就应工厂的生产需要诞生了。第二章 搅拌机控制系统总体方案设计 液体搅拌机控制系统主要通过运用液位变送器采集现场的液位信号，经过数模转换将信号传递给PLC来实现对系统的控制。本系统总体方案设计的主要目的在于保证混料过程中原料的准确性以及保证原料的充分混合。2.1 控制系统的简介 搅拌机控制系统关键在于选择合适的控制方式和系统组成构件，在完成控制任务的同时，尽量简化结构、降低制造成本。2.1.1 控制方式的确定就目前的现状有以下几种控制方式可以满足系统的要求：继电器控制、单片机控制、可编程序控制器控制。（1）继电器控制 控制功能是由硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护。系统较为复杂，在控制过程中，如果某个继电器被损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的
